Az MBBR biofiller filmképződését befolyásoló tényezők elemzése

1. Az oldott oxigén (DO) hatása az MBBR módszerre

Az egyidejű nitrifikációs-denitrifikációs biológiai denitrifikációs folyamatban in MBBR , a DO koncentráció az egyidejű nitrifikáció-denitrifikációt befolyásoló fő korlátozó tényező. A DO koncentráció szabályozásával a biofilm különböző részei aerob vagy anoxikus zónákat képezhetnek, így biztosítva a fizikai feltételeket az egyidejű nitrifikáció és denitrifikáció eléréséhez. Elméletileg, ha a DO tömegkoncentráció túl magas, a DO behatolhat a biofilmbe, ami megnehezíti az anoxikus zóna kialakítását. Az ammónia-nitrogén nagy része nitráttá és nitritté oxidálódik, így a kifolyó TN magas marad. ; Ellenkezőleg, ha a DO-koncentráció nagyon alacsony, akkor az anaerob zóna nagy része a biofilmen belül képződik, és a biofilm denitrifikációs képessége megnő (a kilépő nitrát nitrogén és nitrit nitrogén koncentrációja egyaránt nagyon alacsony) . Az elégtelen DO ellátottság miatt azonban MBBR A folyamat nitrifikációs hatása csökken, aminek következtében a szennyvíz ammónia-nitrogén koncentrációja nő, ami a szennyvíz TN-jének növekedését okozza, befolyásolva a végső tisztítási hatást.
Az MBBR módszer optimális értéke a városi háztartási szennyvíz DO kezelésére: ha a DO tömegkoncentráció 2 mg/L felett van, a DO csekély hatással van az MBBR nitrifikációs hatására. Az ammónia nitrogén eltávolítási sebessége elérheti a 97%-99%-ot, és a kifolyó ammónia nitrogén eltávolítható. Tartsa 1,0 mg/L alatt; amikor a DO tömegkoncentráció 1,0 mg/l körül van, az ammónia-nitrogén eltávolítási sebessége 84% körüli, és a kifolyó ammónia nitrogén koncentrációja jelentősen megnő. Ezenkívül a levegőztető tartályban a DO nem lehet túl magas. A túlzott oldott oxigén a szerves szennyező anyagok túl gyors lebomlását idézheti elő, ami a mikroorganizmusok számára tápanyaghiányt eredményezhet, az eleveniszap pedig hajlamos az öregedésre, laza szerkezetű. Ráadásul, ha a DO túl magas, akkor túl sok energiát fogyaszt, ami szintén gazdaságilag alkalmatlan.

Mivel az MBBR módszer főként felfüggesztett töltőanyagokat használ a végső szennyvíztisztítás eléréséhez, a DO hatása a felfüggesztett töltőanyagokra szintén kulcsfontosságú a teljes tisztítási eredmény szempontjából. A levegőztetés hatására a víz a töltőanyaggal együtt fluidizálódik, és a vízáramlás turbulencia mértéke nagyobb, mint a töltőanyag nélkülié, ami felgyorsítja a gáz-folyadék határfelület megújulását és az oxigén átadását, növelve az oxigén átadási sebességét. . A töltőanyagok számának növekedésével a töltőanyagok, a légáramlás és a vízáramlás közötti vágó- és turbulenciahatás tovább erősödik. Amikor a töltőanyag töltési sebessége eléri a 60%-ot, a vízben a töltőanyag fluidizációs hatása romlik, és a víztest turbulencia mértéke is csökken, aminek következtében az oxigén átadási sebessége és az oxigén felhasználási sebessége csökken. Ezért a különböző típusú vízminőségek esetében a DO mennyiségének szabályozása kulcsfontosságú a teljes folyamat végső kezelési eredménye szempontjából.

2. A hidraulikus retenciós idő hatása az MBBR folyamatra

A megfelelő hidraulikus retenciós idő (HRT) fontos szabályozási tényező a tisztítási hatás és a gazdaságos projektbefektetés biztosítása érdekében. A hidraulikus retenciós idő hossza közvetlenül befolyásolja a vízben lévő szerves anyagok és a biofilm érintkezési idejét, ami viszont befolyásolja a szerves anyagok mikroorganizmusok általi adszorpciójának és lebontásának hatékonyságát. Ezért az egyik kulcskérdés a gazdaságos és ésszerű HRT megtalálása a különböző szennyvíztípusokhoz. A HRT hazai és külföldi kutatása nem korlátozódik magának a HRT hatásának tanulmányozására, hanem a makroszkopikus hatások kísérletekkel történő megragadására.
Normál körülmények között a HRT fokozatos kiterjesztésével a kifolyó KOI koncentráció fokozatosan csökken. A legtöbb hazai kísérlet úgy véli, hogy a hidraulikus retenciós idő meghosszabbodásával a szennyvíz átlagos KOI-koncentrációja csökken. A hidraulikus visszatartási idő lerövidítése a töltőanyag arányának növelésével (akár 70%-ig) érhető el. Ha a szennyvíz minőségére vonatkozó követelmények nem magasak, A töltőanyag aránya csökkenthető. Ezen túlmenően a vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy: közepes és alacsony ammónia nitrogén terhelési körülmények között a HRT csökkenésével az ammónia nitrogén felületi terhelése fokozatosan növekszik, miközben az eltávolítási sebesség az eredeti szintet megtartja, vagy bizonyos mértékig nő; Amikor az ammónia nitrogén terhelés magas szintre emelkedik, ahogy a HRT csökken, az ammónia nitrogén eltávolítási sebessége fokozatosan csökken.

3. A víz hőmérsékletének hatása az MBBR módszerre

A mikroorganizmusok élettani aktivitását befolyásoló különféle tényezők között nagyon fontos a hőmérséklet szerepe. A megfelelő hőmérséklet elősegítheti és erősítheti a mikroorganizmusok élettani aktivitását; a nem megfelelő hőmérséklet gyengítheti vagy akár tönkreteheti a mikroorganizmusok élettani aktivitását. A nem megfelelő hőmérséklet a mikroorganizmusok morfológiájában és élettani jellemzőiben is megváltozhat, sőt a mikroorganizmusok pusztulását is okozhatja. A mikroorganizmusok optimális hőmérséklete azt jelenti, hogy ilyen hőmérsékleti viszonyok között a mikroorganizmusok élettani aktivitása erős és erőteljes, ami gyors hasadási sebességben és rövid szaporodási időben nyilvánul meg. Az MBBR módszer főként a szennyvízben lévő szerves szennyező anyagokat bontja le a biofilmekben lévő különféle mikroorganizmusok metabolizmusa révén. Ezért a biofilm növekedésének minősége közvetlenül függ a szennyvíztisztítás végeredményétől, különösen a nitrifikáló baktériumok és a denitrifikáló baktériumok esetében. Általánosságban elmondható, hogy hosszú növekedési ciklussal rendelkeznek, és nagyon érzékenyek a környezeti változásokra. A nitrifikáló baktériumok megfelelő hőmérséklete 20 ℃-30 ℃, a denitrifikáló baktériumok megfelelő hőmérséklete 20 ℃-40 ℃. Ha a hőmérséklet 15 ℃ alatt van, ez Mindkét típusú baktérium aktivitása csökken, és 5°C-on teljesen leáll, így a hőmérséklet változása közvetlenül befolyásolja az ilyen típusú baktériumok szaporodását.
Az ammónia-nitrogén töltőanyag felületi terhelésének változása alapvetően összhangban van a vízhőmérséklet változási trendjével. Ha a víz hőmérséklete alacsony, a töltőanyag felületi terhelése alacsony. Magas vízhőmérséklet esetén a töltőanyag felületi terhelése körülbelül 15-szöröse annak, amikor a víz hőmérséklete alacsony. Látható, hogy a nitrifikáló baktériumokat nagymértékben befolyásolja a hőmérséklet, aktivitásuk alacsony hőmérsékleten gyenge.

4. A pH-érték hatása az MBBR módszerre

A mikroorganizmusok élettani aktivitása szorosan összefügg a környezet pH-jával. A mikroorganizmusok csak megfelelő pH-körülmények között végezhetnek normális élettani tevékenységet. Ha a pH-érték túlságosan eltér a megfelelő értéktől, akkor a mikrobiális enzimrendszer katalitikus funkciója gyengül, sőt meg is szűnik. Azok a pH-értékek, amelyekhez a különböző mikroorganizmusfajok élettani aktivitásai alkalmazkodnak, bizonyos tartományban vannak. Ezen a tartományon belül a legalacsonyabb pH-értékre, az optimális pH-értékre és a legmagasabb pH-értékre is feloszthatók. A legalacsonyabb vagy legmagasabb pH-jú környezetben bár a mikroorganizmusok életben maradnak, fiziológiai aktivitásuk gyenge, hajlamosak elhalni, szaporodási sebességük nagymértékben lelassul. A szennyvíz biológiai tisztításában részt vevő mikroorganizmusok optimális pH-tartománya általában 6,5-8,5 között van. A biofilm módszert és az eleveniszapos módszert ötvöző eljárásként az MBBR módszer a mikroorganizmusok szaporodására is támaszkodik a szervesanyag-lebontás céljának elérése érdekében. Ezért a mikroorganizmusok optimális pH-tartományának fenntartása elengedhetetlen feltétele a jó szennyvíztisztítási eredmények elérésének. Ha a szennyvíz (különösen az ipari szennyvíz) pH-értéke nagymértékben megváltozik, megfontolandó egy szabályozó tartály felállítása, amely a szennyvíz pH-értékét megfelelő tartományba állítja. Végezzen levegőztetést.

5. Egyéb tényezők hatása az MBBR módszerre

Az egyes konkrét vizsgálati körülményektől függően számos különböző befolyásoló tényező van. Például a levegőztető térfogat nagysága. Ha a levegőztetési térfogat túl kicsi, akkor a töltőanyag nehezen gurul és fluidizálódik. Ha a levegőztetési térfogat túl nagy, akkor a biofilm korai szakaszban nehezen tud képződni. Például a levegő-víz arány általában (3-4) van szabályozva. Ilyen légmennyiség A reaktorban lévő töltőanyagot egyenletesen keringetheti és foroghatja; a zavarosságot is szabályozni kell egy bizonyos tartományon belül. A vonatkozó kutatási eredmények azt mutatják, hogy a nagy zavarosság miatt bizonyos lebegő szilárd anyagok könnyen beborítják a biofilm felületét, akadályozva a biológiai oxidáció előrehaladását. , ami a kezelés hatékonyságának jelentős csökkenéséhez vezet, ugyanakkor könnyen előidézhető a csomagolás eltömődése. A KOI térfogati terhelés is nagy hatással van az eltávolítási sebességre. A kutatások azt mutatják, hogy a KOI eltávolítási sebesség a KOI térfogati terhelés 0,48-2,93 kg/(m3·d) tartományába esik. Alapvetően stabil 60-80%. Ugyanazon hidraulikus visszatartási idő mellett a KOI eltávolítási sebesség a terheléssel arányosan növekszik. Ennek az az oka, hogy ha a befolyó víz KOI koncentrációja alacsony, akkor a szerves anyag mikrobiális lebomlási sebessége is kicsi, és lebontó képessége nem érvényesíthető teljes mértékben. Amikor a belépő víz KOI koncentrációja Ha nő, akkor elősegíti a biofilm mikroorganizmusok növekedését és növeli a lebomlási sebességet, így a KOI eltávolítási sebesség javul. A fenti tényezők mindegyike különböző mértékben befolyásolja a szennyvízkezelést. Ezen kívül vannak tápanyagok, mérgező anyagok stb. Ha ezek az anyagok túlságosan eltérnek a mikroorganizmusok növekedési szükségleteitől, hatással vannak a szennyvíztisztítás végeredményére. Meg kell határoznunk, hogy konkrét feltételek és követelmények alapján melyik tényező befolyásolja főként az MBBR módszer végeredményét.